一种污水生物处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种集成生物过滤、短程硝化、厌氧氨氧化和膜生物反应技术的污水生物处理系统及方法。一种污水生物处理系统，包括依次连接的污泥减量装置、高效氨氧化装置和膜生物反应装置；所述的污泥减量装置内部依次设有拦截网、布水器和温控器，拦截网与布水器之间设有用于截留污泥的污泥拦截区，污泥拦截区内设有曝气软管；所述的高效氨氧化装置内部设有曝气管和用于放置好氧载体的好氧载体区；所述的膜生物反应装置内部依次设有膜组件和用于放置过滤载体的厌氧生物过滤区。本发明专利技术通过生物固定化、生物过滤和排泥管路优化减少剩余污泥的产生和排放；集成短程硝化、厌氧氨氧化和膜生物处理技术，脱氮效率高，COD去除能力强，水力停留时间短。

A sewage biological treatment system and method

The invention provides a sewage biological treatment system and method integrating biological filtration, shortcut nitrification, anammox and membrane bioreactor technology. A sewage biological treatment system, including a sequentially connected sludge reduction device, an efficient ammonia oxidation device, and a membrane bioreactor; the sludge reduction device has an interceptor network, a water distributor and a thermostat, and a sludge interception area between the interceptor and the water distributor, and the sludge interception area is set up. There is a aeration hose; the high efficiency ammonia oxidation device is provided with an aeration tube and an aerobic carrier area for placing the aerobic carrier; the membrane bioreactor has a membrane assembly in turn and an anaerobic biological filtration area for placing the filter carrier. The invention reduces the production and discharge of residual sludge by biological immobilization, biofiltration and sludge pipeline optimization, and integrated short range nitrification, anaerobic ammonia oxidation and membrane biological treatment technology, with high denitrification efficiency, strong COD removal capacity and short hydraulic retention time.

【技术实现步骤摘要】
一种污水生物处理系统及方法
本专利技术涉及一种污水处理系统，特别涉及一种污水生物处理系统及方法，属于水处理

技术介绍
氨氮、总氮和COD的高效去除是污水生物处理的重点和难点。对于低碳氮比污水，采用系统化的生物处理装置进行处理，不仅能提高处理效果，还可以大幅降低运行成本。氧化沟、A/O、A2/O、SBR、生物接触氧化池等常规生物处理工艺在较长的水力停留时间下可实现氨氮和COD的有效去除，但受有机碳源限制，污水中的总氮难以去除，采用人工投加有机碳源的方式可在一定程度上提高总氮去除效果，但操作管理复杂，运行成本高。同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等新型脱氮技术可提高总氮去除效果，但由于缺少系统化控制，难以维持稳定的处理效果。MBR容积负荷高，出水水质稳定，但膜污染问题频发、能耗高。污水生物处理过程中还会有大量剩余污泥产生，污泥处理、处置成本高，处理技术并不成熟。因此，如何提供一种污水生物处理系统及方法，以提高处理效果，减少剩余污泥，降低运行成本是本领域目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种集成生物过滤、短程硝化、厌氧氨氧化和膜生物反应技术的污水生物处理系统及方法，在不外加碳源的条件下实现氨氮、总氮、有机物的高效去除，以低成本大幅减少污泥产生量并有效防止膜组件污堵，解决以上
技术介绍
中提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种污水生物处理系统，包括依次连接的污泥减量装置、高效氨氧化装置和膜生物反应装置；所述的污泥减量装置内部依次设有拦截网、布水器和温控器，拦截网与布水器之间设有用于截留污泥的污泥拦截区，污泥拦截区内设有曝气软管，污泥减量装置上设有进水管、第一出水管和排泥管，第一出水管包括第一出水支管和第二出水支管，第一出水支管连通高效氨氧化装置；所述的高效氨氧化装置内部设有曝气管和用于放置好氧载体的好氧载体区，高效氨氧化装置上设有第二出水管，第二出水管与第二出水支管连接并连通膜生物反应装置；所述的膜生物反应装置内部依次设有膜组件和用于放置过滤载体的厌氧生物过滤区，膜生物反应装置上设有回流管、污泥回流管和连通外部真空泵的第三出水管，回流管和污泥回流管与进水管连通。作为优选，所述的拦截网为配重式拦截网，拦截网通过滑动轨道与污泥减量装置内壁连接，污泥拦截区内设有若干多孔拦截体，多孔拦截体的孔径为8~13mm。作为优选，所述的好氧载体为包埋亚硝化单胞菌的包埋载体，所述包埋载体在好氧载体区的填充率为40~60%。作为优选，所述的过滤载体为多孔载体，多孔载体在厌氧生物过滤区的填充率为80~95%。作为优选，所述的膜组件设于厌氧生物过滤区上方，膜组件为超滤膜。一种采用所述的污水生物处理系统进行污水生物处理的方法，该方法包括以下步骤：（1）使经过物化预处理后的污水进入污泥减量装置的进水管；（2）通过温控器控制污泥减量装置内的水温25~30℃；（3）污水在污泥减量装置内处理，部分出水经第一出水支管进入高效氨氧化装置，部分出水经第二出水支管进入第二出水管；同时，污泥拦截区截留污泥产生的水压使拦截网上移，触发启动曝气软管曝气冲洗，拦截网恢复初始位置后停止曝气，等待20~30分钟污泥沉淀后，打开排泥管将污泥排出；（4）控制曝气管使高效氨氧化装置内的溶解氧达到1mg/L~1.4mg/L，出水汇同步骤（3）中的部分出水经第二出水管进入膜生物反应装置；（5）通过外部真空泵抽吸使膜生物反应装置处理后的出水通过第三出水管排出，部分出水和膜生物反应装置底部污泥分别通过回流管和污泥回流管进入进水管，再次进入污泥减量装置。本专利技术的一种污水生物处理系统及方法，与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：（1）通过生物固定化、生物过滤和排泥管路优化减少剩余污泥的产生和排放，减轻后续污泥处理负担；（2）集成短程硝化、厌氧氨氧化和膜生物处理技术，脱氮效率高，COD去除能力强，水力停留时间短，占地面积小，比常规生物处理工艺减少了氧气、碳源及碱度的消耗，操作管理简单；（3）通过生物过滤作用防止膜组件污堵，提高系统产水能力。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中A部局部放大图。图中：1、污泥减量装置，2、高效氨氧化装置，3、膜生物反应装置，11、进水管，12、污泥拦截区，121、拦截网，122、滑动轨道，123、多孔拦截体，13、曝气软管，14、布水器，15、温控器，16、第一出水管，161、第一出水支管，162、第二出水支管，17、排泥管，21、好氧载体区，22、曝气管，23、第二出水管，211、好氧载体，31、厌氧生物过滤区，32、膜组件，33、第三出水管，34、真空泵，35、回流管，36、污泥回流管，311、过滤载体。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本专利技术的实施并不局限于下面的实施例，对本专利技术所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本专利技术保护范围。实施例：如图1和图2所示的一种污水生物处理系统，包括依次连接的污泥减量装置1、高效氨氧化装置2和膜生物反应装置3。污泥减量装置内部依次设有拦截网121、布水器14和温控器15，拦截网与布水器之间设有用于截留污泥的污泥拦截区12，污泥拦截区内设有曝气软管13，污泥减量装置上设有进水管11、第一出水管16和排泥管17，第一出水管包括第一出水支管161和第二出水支管162，第一出水支管和第二出水支管的污水流量比为1.5~2，第一出水支管连通高效氨氧化装置。高效氨氧化装置内部设有曝气管22和用于放置好氧载体211的好氧载体区21，高效氨氧化装置上设有第二出水管23，第二出水管与第二出水支管连接并连通膜生物反应装置。膜生物反应装置内部依次设有膜组件32和用于放置过滤载体311的厌氧生物过滤区31，膜生物反应装置上设有回流管35、污泥回流管36和连通外部真空泵34的第三出水管33，回流管和污泥回流管与进水管连通。拦截网为配重式拦截网，拦截网通过滑动轨道122与污泥减量装置内壁连接，并可沿滑动轨道上下移动。污泥拦截区内设有若干多孔拦截体123，多孔拦截体的孔径为8~13mm。好氧载体为包埋亚硝化单胞菌的包埋载体，包埋载体在好氧载体区的填充率为60%。过滤载体为多孔载体，多孔载体在厌氧生物过滤区的填充率为85%。膜组件设于厌氧生物过滤区上方，膜组件为超滤膜，具体地，为中空纤维超滤膜。本污水生物处理系统的工作原理如下：经过物化预处理后的污水进入污水生物处理系统，由进水管、回流管、污泥回流管流入的污水和污泥混合后通过布水器进入污泥减量装置，悬浮物和污泥在污泥拦截区被截留，当多孔拦截体堵塞并抱团后，水压促使配重式拦截网向上移动，配重式拦截网上移到一定高度后停止进水并触发曝气软管曝气冲洗多孔拦截体，待配重式拦截网恢复初始位置后停止曝气，沉淀后将污泥通过排泥管排出污水生物处理系统。污泥减量装置出水经第一出水支管流入高效氨氧化装置，包埋载体包埋的亚硝化单胞菌为高效氨氧化装置中的优势菌，控制曝气管曝气量以实现高效氨氧化装置适当的溶解氧范围，高效氨氧化装置以亚硝化作用（NH4+-N→NO2--N）为主，NO2--N氧化菌随水流经第二出水管流出高效氨氧化装置。第二出水支管流出的污水与第二出水管流出的污水混合后进入膜生物反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水生物处理系统，其特征在于：该污水生物处理系统包括依次连接的污泥减量装置、高效氨氧化装置和膜生物反应装置；所述的污泥减量装置内部依次设有拦截网、布水器和温控器，拦截网与布水器之间设有用于截留污泥的污泥拦截区，污泥拦截区内设有曝气软管，污泥减量装置上设有进水管、第一出水管和排泥管，第一出水管包括第一出水支管和第二出水支管，第一出水支管连通高效氨氧化装置；所述的高效氨氧化装置内部设有曝气管和用于放置好氧载体的好氧载体区，高效氨氧化装置上设有第二出水管，第二出水管与第二出水支管连接并连通膜生物反应装置；所述的膜生物反应装置内部依次设有膜组件和用于放置过滤载体的厌氧生物过滤区，膜生物反应装置上设有回流管、污泥回流管和连通外部真空泵的第三出水管，回流管和污泥回流管与进水管连通。

【技术特征摘要】
1.一种污水生物处理系统，其特征在于：该污水生物处理系统包括依次连接的污泥减量装置、高效氨氧化装置和膜生物反应装置；所述的污泥减量装置内部依次设有拦截网、布水器和温控器，拦截网与布水器之间设有用于截留污泥的污泥拦截区，污泥拦截区内设有曝气软管，污泥减量装置上设有进水管、第一出水管和排泥管，第一出水管包括第一出水支管和第二出水支管，第一出水支管连通高效氨氧化装置；所述的高效氨氧化装置内部设有曝气管和用于放置好氧载体的好氧载体区，高效氨氧化装置上设有第二出水管，第二出水管与第二出水支管连接并连通膜生物反应装置；所述的膜生物反应装置内部依次设有膜组件和用于放置过滤载体的厌氧生物过滤区，膜生物反应装置上设有回流管、污泥回流管和连通外部真空泵的第三出水管，回流管和污泥回流管与进水管连通。2.根据权利要求1所述的一种污水生物处理系统，其特征在于：所述的拦截网为配重式拦截网，拦截网通过滑动轨道与污泥减量装置内壁连接，污泥拦截区内设有若干多孔拦截体，多孔拦截体的孔径为8~13mm。3.根据权利要求1所述的一种污水生物处理系统，其特征在于：所述的好氧载体为包埋亚硝化单胞菌的包埋载体，所述包埋载体在好氧载体区的填充率为40~60...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑彭生，周如禄，郭中权，
申请(专利权)人：煤科集团杭州环保研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33